類(lèi)加載過(guò)程:1、加載階段;2、驗(yàn)證階段;3、準(zhǔn)備階段,主要是將類(lèi)變量在方法區(qū)進(jìn)行內(nèi)存分配并進(jìn)行初始化;4、解析階段;5、初始化階段,編譯器會(huì)將類(lèi)文件聲明的靜態(tài)賦值變量和靜態(tài)區(qū)域合并生成cinit方法并進(jìn)行調(diào)用;6、使用階段;7、卸載階段。
本教程操作環(huán)境:windows7系統(tǒng)、java8版、DELL G3電腦。
理解JVM的類(lèi)加載過(guò)程,主要要回答兩個(gè)問(wèn)題:
1、類(lèi)在什么時(shí)候被加載。
2、類(lèi)是怎樣被加載的。
一、觸發(fā)類(lèi)加載的條件:
類(lèi)的加載過(guò)程主要分為七個(gè)階段:加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析、初始化、使用、卸載;加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、初始化、卸載這五個(gè)過(guò)程順序是確定的,jvm必須嚴(yán)格按照這個(gè)順序執(zhí)行,jvm沒(méi)有規(guī)定類(lèi)加載的時(shí)機(jī),但卻嚴(yán)格規(guī)定了五種情況下必須立即對(duì)類(lèi)進(jìn)行初始化,加載自然要在此之前。
1、遇到new、getstatic、putstatic、invokestatic這四條指令時(shí),如果類(lèi)沒(méi)有被初始化,則首先對(duì)類(lèi)進(jìn)行初始化。
2、使用java.lang.reflect包的方法對(duì)類(lèi)進(jìn)行反射調(diào)用時(shí),若類(lèi)沒(méi)有進(jìn)行初始化,則觸發(fā)其初始化。
3、當(dāng)初始化一個(gè)類(lèi)時(shí)假如該類(lèi)的父類(lèi)沒(méi)有進(jìn)行初始化,首先觸發(fā)其父類(lèi)的初始化。
4、運(yùn)行JVM必須指定一個(gè)含有main方法的主類(lèi),虛擬機(jī)會(huì)先初始化這個(gè)類(lèi)。
5、當(dāng)使用Jdk1.7的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持時(shí),如果一個(gè)java.lang.invoke.MethodHandle實(shí)例最后的解析結(jié)果REF_getstatic、REF_putstatic、REF_inokestatic的方法句柄,并且這個(gè)方法句柄所對(duì)應(yīng)的類(lèi)沒(méi)有進(jìn)行初始化時(shí),觸發(fā)該類(lèi)初始化。
二、類(lèi)加載過(guò)程
類(lèi)加載過(guò)程主要分為七個(gè)階段:加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析、初始化、使用、卸載。
1、加載:
1)、通過(guò)一個(gè)類(lèi)的全限定名加載該類(lèi)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制字節(jié)流。主要通過(guò)類(lèi)加載器實(shí)現(xiàn)。
2)、將字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
3)、在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類(lèi)的java.lang.Class對(duì)象,作為方法區(qū)各個(gè)類(lèi)訪(fǎng)問(wèn)該類(lèi)的入口。(Hotspot 在方法區(qū)生成該類(lèi))。
2、驗(yàn)證:
1)、文件格式驗(yàn)證:驗(yàn)證類(lèi)文件的魔術(shù)版本號(hào)常量等是否符合當(dāng)前虛擬機(jī)支持的范圍。
2)、元數(shù)據(jù)驗(yàn)證:驗(yàn)證類(lèi)的語(yǔ)義信息,是否符合java語(yǔ)言規(guī)范的要求。
3)、字節(jié)碼驗(yàn)證:驗(yàn)證程序語(yǔ)義是合法的、合乎規(guī)范的。主要通過(guò)stackmapframe結(jié)構(gòu)。
4)、符號(hào)引用驗(yàn)證:虛擬機(jī)在將符號(hào)引用轉(zhuǎn)化為直接引用,驗(yàn)證符號(hào)引用全限定名代表的類(lèi)是否能夠找到,對(duì)應(yīng)的域和方法是否能找到,訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限是否合法。
3、準(zhǔn)備:
準(zhǔn)備階段主要是將類(lèi)變量(被static修飾符修飾)在方法區(qū)進(jìn)行內(nèi)存分配并進(jìn)行初始化。
數(shù)據(jù)類(lèi)型 | 零值 | 數(shù)據(jù)類(lèi)型 | 零值 |
---|---|---|---|
int | 0 | boolean | false |
long | 0L | float | 0.0f |
short | 0 | double | 0.0d |
char | 'u0000' | reference | null |
byte | 0 |
4、解析:
1)、類(lèi)或接口解析:將符合引用轉(zhuǎn)化為類(lèi)的直接引用,并檢查訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。
2)、字段解析:將字段的符號(hào)引用轉(zhuǎn)化為字段所屬的類(lèi)信息或其父類(lèi)該字段的直接引用,并檢查訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。
3)、類(lèi)方法解析:將類(lèi)方法的符號(hào)引用轉(zhuǎn)化為類(lèi)方法所屬的類(lèi)信息或其父類(lèi)該字段的直接引用,并檢查訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。
4)、接口方法解析:將接口方法的符號(hào)引用轉(zhuǎn)化為接口方法所屬的接口信息或其父類(lèi)該字段的直接引用,并檢查訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。
5、初始化:
初始化階段編譯器會(huì)將類(lèi)文件聲明的靜態(tài)賦值變量和靜態(tài)區(qū)域合并生成<cinit>方法并進(jìn)行調(diào)用。
類(lèi)加載器:類(lèi)加載器是“通過(guò)一個(gè)類(lèi)的全限定名加載這個(gè)類(lèi)的二進(jìn)制字節(jié)流”的實(shí)現(xiàn),對(duì)于任何一個(gè)類(lèi),都是由類(lèi)加載器和該類(lèi)的本身共同確定在虛擬機(jī)中的唯一性。
雙親委派模型:
1、Bootstrap ClassLoader 啟動(dòng)類(lèi)加載器,負(fù)責(zé)加載<JAVA_HOME>/lib/rt.jar.
2、Extension ClassLoader 拓展類(lèi)加載器,負(fù)責(zé)加載<JAVA_HOME>/lib/ext底下的包
3、Application ClassLoader 應(yīng)用類(lèi)加載器,負(fù)責(zé)加載CLASSPATH路徑下的JAVA類(lèi)庫(kù)。
4、User ClassLoader 用戶(hù)自定義的類(lèi)加載器。
雙親委托模型采用這樣的方式加載類(lèi):當(dāng)類(lèi)加載器收到加載類(lèi)請(qǐng)求時(shí),首先委托父類(lèi)加載該類(lèi),所有類(lèi)加載器都采用這種方式,因此所有類(lèi)加載請(qǐng)求都會(huì)到達(dá)頂層父類(lèi),父類(lèi)加載不到時(shí)再使用該類(lèi)加載器中加載。這樣,類(lèi)加載器之間就有了一種層級(jí)關(guān)系,能夠保證Java的基礎(chǔ)類(lèi)由相同的類(lèi)加載器加載,對(duì)Java系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用。
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